光的偏振●教课目的一、知识目标1. 经过实验，认识振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象.2. 认识偏振光和自然光的差别，从光的偏振现象知道光是横波.3. 认识平时有到的光多半是偏振光，认识偏振光在生产生活中的一些应用.二、能力目标1. 经过机械波的偏振实验和光的偏振实验掌握类比研究物理问题的方法.2. 经过对光的偏振应用的学习，提升应用知识解决实质问题的能力.三、德育目标经过课外活动察看光的偏振现象培育学生联系实质学习物理的观点和习惯.●教课要点光的偏振实验的察看和剖析.●教课难点光振动与自然光和偏振光的联系.●教课方法经过实验现象使学生认清机械波中横波的偏振现象，再经过机械波与光波的类比，实现轻松过渡，形成观点明确规律，并在应用中深入知识的理解.●教课器具柔嫩的长绳一根，带有狭缝的木板两块，金饰的弹簧一根，电气石晶体薄片或人造偏振片两片，投影仪 .●课时安排1课时●教课过程一、引入新课（一）复习横波和纵波的观点［师］请同学们回想一下机械波一节内容，举例谈谈什么是横波？什么是纵波？［生］振动方向和流传方向垂直的波叫横波，颤动水平软绳时产生的波就是横波，振动方向和流传方向一致的波叫纵波，像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧流传的波 .［师］经过前几节课的学习，我们知道光拥有颠簸性，那么光波终究是横波还是纵波呢？我们先经过一个实验来看看怎么判断一种波是横波仍是纵波.（二）偏振现象［演示一］介绍课本图 20—17 装置，教师演示，指引学生认真察看波传到狭缝时的状况，看波可否经过狭缝传到木板的另一侧 .［师］请一位同学来表述一下看到的现象.［生］对绳上形成的横波，当狭缝与振动方向一致时，波不受阻挡，能经过狭缝，而当狭缝与振动方向垂直时，波被狭缝挡住，不可以经过狭缝传到木板另一端，对弹簧上形成的纵波，不论狭缝如何搁置，弹簧上疏密相间的波均能顺利经过狭缝流传到木板另一侧 .［师］表达得不错，还有同学要增补吗？［生］在绳上横波流传过程中，当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时，有部分振动能经过狭缝 .［师］很好 . 横波的这类现象称为偏振现象，大家看到，纵波不会发生偏振现象，依据能否能发生偏振，我们能够判断一个机械波是横波仍是纵波 . 固然这类方法对判断机械波并不是必需，但我们能够借助这类方法来判断光波是横波仍是纵波.二、新课教课（一）光的偏振［演示二］（教师介绍装置，重申起偏器 P 和检偏器 Q的作用，演示同时指引学生认真察看跟着检偏器 Q的转动屏上光照强度的变化）［师］请大家看这个薄片，它在我们这个演示实验中的作用与前方的带有狭缝的木板近似，它上边有一个特别的方向称透振方向，只有振动方向与透振方向平行的光波才能透过偏振片，下边请大家认真察看.［现象 1］用一个起偏器察看自然光，偏振片是透明的，以光的流传方向为轴旋转 P 时，透射光强度不变 . ［投影］［师］同学们能由此获得什么结论吗？［生］光是纵波 .［师］怎么获得这个结论的呢？［生］与前方纵波实验类比获得的.［师］大家有没有考虑过若是波是横波并且沿各个方向都有振动的状况呢？（学生沉默，教师持续演示）［现象 2］加上检偏器 Q，当 Q的透振方向与 P 的透振方向一致时，透射光强度最大 . ［投影］［现象 3］以光流传方向为轴旋转时，透射光强度减弱. 当 Q与 P 透振方向垂直时，屏上最暗，光强几乎为零.［投影］［师］此刻大家能判断光是横波仍是纵波了吗？［生］能，是横波 .［师］那现象 1 是怎么回事呢？本来，我们这里用的太阳光源包括了垂直于传播方向上沿全部方向振动的光，并且各个方向振动的光波强度都同样，这类光叫自然光 . 经过起偏器后，这类光就成了偏振光，它只好沿某一特定方向振动.［师］哪位同学能来解说方才我们看到的三个现象呢？（学生基本上能依据与机械波类比解说实验现象，并明确光是一种横波.)（二）光振动图 20— 23［师］（投影右图）光是电磁波，从上图我们看到电场强度 E 和磁感觉强度B 的振动方向都与电磁波的流传方向垂直 . 而 E 的感光振动和生理作用是主要的， E 的振动称为光振动，上边提到的阳光等自然光，光振动沿各个方向是平均散布的，经过起偏器后光振动就只好沿透振方向振动成为偏振光 .（三）光的偏振现象的应用［师］其实，除了从太阳、电灯这样一些从光源直接发出的光外，往常看到的绝大多半光都是偏振光，请大家看课本图20— 20，在这里反射光和折射光都是偏振光，且二者偏振方向互相垂直.［投影］光的偏振现象的应用1.偏振滤光片2.车灯玻璃和挡风玻璃3.偏光眼镜（观看立体电影或立体电视）（指引学生剖析这些应用的原理，鼓舞学生从生产生活中查找偏振应用实例，条件允许还可教课生自制偏振片）三、小结（投影）演示实验，认识了机械波中横波的偏振现象类比实验，认识了光的偏振现象以及自然光与偏振光本节课我们经过剖析，理解了光是横波实例研究，认识了光的偏振现象的应用四、部署作业1.什么是自然光？什么是偏振光？为何说光是横波？2.阅读课后“阅读资料” 《立体电影与偏振》五、板书设计光的偏振一、偏振现象实验 1：甲：波经过狭缝乙：波不可以经过狭缝现象甲→乙转动中有部分波能经过狭缝丙：波能经过狭缝横波能发生偏振现象结果纵波不可以二、波的偏振实验 2：甲：光能经过P，转动 P 屏上光强不变乙：光能经过透振方向相互平行的P、Q丁：光不可以经过透振方向相互垂直的PQ乙→丁 Q转动过程中屏上光强变暗结果：太阳光是自然光经过起偏器后能产生偏振现象结论：光是横波三、光振动 E 矢量方向的振动四、光的偏振现象的应用（见投影）。
光的偏振重/难点重点：认识光的偏振现象以及偏振现象的应用。
通过光的偏振现象说明光是横波。
难点：认识光的偏振现象以及偏振现象的应用。
重/难点分析重点分析：太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。
自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。
光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
难点分析：光的偏振现象并不罕见。
除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是不同程度的偏振光。
自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角发生变化时，偏振的程度也发生变化。
因此当我们直接观察、拍摄橱窗、水中的物体时，有些时候会图象不清、非常模糊，这些都是“光的偏振”惹的祸，只有合理地利用偏振片，我们才能看到清晰的影象。
突破策略一、新课引入实验演示：教师将一块偏振片在笔记本电脑前转动，请学生观察屏幕的变化情况。
电脑屏幕随着偏振片的转动，发生明显的明暗的变化。
如图所示。
学生观察到这一奇妙的现象时，都不由地发出惊叹声，不禁问道：为什么会发生这种现象呢？学生的学习兴趣和积极性被充分调动起来。
教师告诉学生手中的这片圆形薄片叫偏振片，这种现象称为偏振现象。
为什么会出现这样的现象呢，这是本堂课要解决的重要内容之一，希望大家在观察接下来的实验现象和现象分析后都能知道其中的原因。
二、实验过程、现象解释波有横波和纵波之分，光是横波还是纵波，是否所有的波都有偏振现象，日常生活中有哪些常见的偏振现象，对我们的生活有些什么样的影响，我们一起来学习和探讨。
为了更好的理解和解释光的偏振现象，我们从直观、具体的机械波的分析入手。
（一）机械波的偏振实验演示实验1：取一软绳和中间有一“狭缝”的硬纸板，使软绳从“狭缝”中穿过，请两位同学分别控制绳的两端，其中一端固定不动，另一端的同学上下抖动，形成一列绳波。
疱丁巧解牛知识·巧学一、偏振现象1.偏振现象如图13-6-1所示，机械波是横波时，当质点的振动方向与狭缝平行时，机械波能透过狭缝传播（图甲），反之，则不能传播（图乙）.对纵波而言，不管什么情况，纵波总能透过狭缝而传播（图丙）.图13-6-1学法一得横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振.只有横波才有偏振现象，而纵波没有偏振现象.所以，光是一种横波.2.自然光和偏振光（1）自然光从普通光源直接发出的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于哪一个方向，这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光.如图13-6-2所示，普通光源S发出的光经过偏振片时，后面的光屏是明亮的，说明光透过了偏振片；若转动偏振片，光屏上亮度不变，说明透过光的强度不变，由此可知，自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同.图13-6-2联想发散偏振片是由特殊材料制成的，其“狭缝”用肉眼不能看见，它只允许振动方向与“狭缝”平行的光波通过.深化升华通过偏振片后，自然光就变成了偏振光.（2）偏振光只有一个振动方向的光叫偏振光.如经过偏振片后的自然光.若偏振光再经过一个偏振片后，情况会怎样呢？如图13-6-3所示，当两偏振片的“狭缝”平行时，光屏上仍有亮光.当两偏振片的“狭缝”相互垂直时，透射光的强度几乎为零，光屏上是暗的，如图13-6-4所示.图13-6-3图13-6-4深化升华光的偏振现象并不罕见.除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光.（3）偏振光的另一种产生方式自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直(如图13-6-5).图13-6-5二、偏振现象的应用1.光的偏振现象有很多应用.如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景象不清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景象清晰.2.夜晚行车时，对方照射过来的光很强，若加一个偏振片，可减弱对眼睛的照射.3.立体电影也是利用了光的偏振原理.典题·热题知识点一偏振和偏振光例1有关偏振和偏振光的下列说法中，正确的有( )A.只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光解析：只有横波才能产生偏振现象，而机械能中也有横波，当然能发生偏振，A选项错误，B选项正确；我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光.自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光，C选项错误，D选项正确.答案：BD例2通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？解析：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化，因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了但肉眼察觉不到.月亮和黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.答案：见解析.方法归纳正确地区分自然光和偏振光是回答此题的关键.知识点二偏振的应用例3两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过，如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象( )A.透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零B.透过的光强先增强，然后减弱到非零的最小值C.透过的光强在整个过程中都增强D.透过的光强先增强，再减弱，然后又增强解析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强度达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零.答案：A方法归纳两个偏振片紧靠在一起时，第二块偏振片叫做检偏器，第一块偏振片叫做起偏器，检偏器与起偏器平行时，透过的光最强，而检偏器与起偏器互相垂直时，透过的光最弱.问题·探究方案设计探究问题光是不是横波？探究过程：1.让太阳光或灯光通过偏振片，旋转偏振片，是否可以从偏振片的另一侧观察到光？如果可以，则光的振动方向可能如何？当太阳光或灯光通过偏振片时，旋转偏振片可以从偏振片的另一侧观察到光.光的振动方向在光屏面的各个方向上.2.在偏振片的后面再放置第二块偏振片，保持第一块偏振片位置不动，旋转第二块偏振片，从第二块偏振片后观察到的现象是什么？当第二块和第一块偏振片的透振方向一致时，在光屏上得到的光最强.当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零.探究结论:光是横波.。
